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超低排放改造及其對供電成本的影響

來源:環(huán)保節(jié)能網(wǎng)
時間:2017-07-05 11:00:04
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超低排放改造及其對供電成本的影響北極星環(huán)保網(wǎng)訊:響應國家政策要求,某660MW燃煤發(fā)電機組通過在空氣預熱器和靜電除塵器之間加裝低低溫省煤器,改造脫硫吸收塔噴淋層和除霧器,增加1臺剛

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:響應國家政策要求,某660MW燃煤發(fā)電機組通過在空氣預熱器和靜電除塵器之間加裝低低溫省煤器,改造脫硫吸收塔噴淋層和除霧器,增加1臺剛性極板濕式電除塵器,同時進行引風機、增壓風機二合一改造,并采用高效低氮燃燒器以及分級省煤器技術(shù)完成了超低排放改造。

超低排放改造

通過建立“度電年均成本評估模型”,并以實際運行成本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對除塵、脫硫、脫硝等過程進行逐項分析計算,獲得改造對供電成本的影響情況。研究表明:采用上述創(chuàng)新技術(shù)和設(shè)備進行機組改造,顯著降低了主要煙氣污染物排放濃度;改造后供電成本增加0.00847元/(kW˙h)。該結(jié)果可為全國大范圍實施的燃煤發(fā)電機組超低排放改造提供參考。

關(guān)鍵詞:燃煤機組;超低排放;煙氣污染物;供電成本;脫硫;脫硝;經(jīng)濟性

按照《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223—2011)規(guī)定:燃煤發(fā)電鍋爐大氣污染物特別排放限值為煙塵≤20mg/m3、二氧化硫≤50mg/m3、氮氧化物≤100mg/m3;燃氣發(fā)電機組大氣污染物排放限值為煙塵≤5mg/m3、二氧化硫≤35mg/m3、氮氧化物≤50mg/m3。2014年9月12日,國家發(fā)改委、環(huán)保部和國家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》(發(fā)改能源〔2014〕2093號),正式提出超低排放限值為在基準含氧量6%(體積分數(shù),下同)條件下,煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放質(zhì)量濃度分別不高于10、35、50mg/m3,并對新建機組和現(xiàn)役機組提出了超低排放要求。

根據(jù)2015年12月2日國務院第114次常務會議和《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》(環(huán)發(fā)〔2015〕164號)文件的要求,全國燃煤機組超低排放改造應在2020年全部完成,東部地區(qū)在2017年前總體完成,中部地區(qū)力爭在2018年前基本完成,西部地區(qū)在2020年前完成,從而大幅降低發(fā)電機組大氣污染物排放。

自2014年以來,一些發(fā)電企業(yè)通過技術(shù)改造,實現(xiàn)了燃煤機組大氣污染物超低排放[1-3]。但是,超低排放改造增加了投資、運行和維護費用,不可避免地提高了發(fā)電企業(yè)經(jīng)營成本。本文以某超臨界660MW直接空冷機組超低排放改造為例,以其改造技術(shù)路線為基礎(chǔ),分析評估改造對機組供電成本的影響,為今后優(yōu)化機組運行、控制大氣污染物排放、完善改造技術(shù)路線提供依據(jù)。

1超低排放改造

1.1機組概況

機組于2014年12月完成了超低排放改造工作。改造前,機組執(zhí)行《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223—2011)中大氣污染物特別排放限值的標準,即煙塵≤20mg/m3、二氧化硫≤50mg/m3、氮氧化物≤100mg/m3。

1.2改造技術(shù)路線及創(chuàng)新

1.2.1除塵技術(shù)

在空氣預熱器和靜電除塵器之間加裝低低溫省煤器,將煙氣溫度由131℃降至90℃,降低了靜電除塵器入口煙氣溫度,使靜電除塵器除塵效率達到99.9%,確保濕式電除塵器入口煙塵質(zhì)量濃度小于25mg/m3,濕式電除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度可達13.43mg/m3。

在脫硫吸收塔后增加1臺剛性極板濕式電除塵器,該裝置主要由電暈線(陰極)、沉淀極(陽極,材質(zhì)316L不銹鋼)、絕緣箱和供電電源組成,同時增加水系統(tǒng)、加堿系統(tǒng)、廢水處理裝置,改造煙道、配套熱控裝置。設(shè)計除塵效率大于80%,以實現(xiàn)深度脫除煙塵、PM2.5和SO3[4-7]。

為治理石膏雨[8-9],采用煙囪冷凝液收集技術(shù),在脫硫吸收塔出口和煙囪內(nèi)安裝液體收集器和排水器。結(jié)合吸收塔出口形狀、煙道縱橫比、煙囪進口設(shè)計和總體的煙氣流速、液滴夾帶量等設(shè)計液體收集裝置,并設(shè)計二次流動和再循環(huán)區(qū)域,引導液膜流向水槽和排水渠,減少石膏雨排放。

1.2.2脫硫技術(shù)

進行引風機、增壓風機二合一改造,降低煙風系統(tǒng)能耗。在現(xiàn)有脫硫塔三層噴淋層下方,大約標高23.6m處增加1層噴淋層,增加1臺漿液循環(huán)泵,使得脫硫效率提高至97.5%以上。將2層平板式除霧器改為2層屋脊式除霧器+1層管式除霧器,進一步消除吸收塔邊壁逃逸現(xiàn)象,去除粒徑大于400?m的霧滴,并均布煙氣。

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